신재생에너지 - 태양광 공부(3), 셀과 모듈의 제작

이전에 작성한 2편

신재생에너지 - 태양광 공부(2), 폴리실리콘과 태양광 웨이퍼

이번 글은 실리콘 잉곳부터 태양광 모듈 제조까지의 과정. 아래의 실리콘 잉곳을 사각형으로 잘게 자르는 것에서 시작한다. 

http://www.hanamts.com/product_en/silicon_en/ingot_en

방법은 다양하지만, 아래처럼 웨이퍼 덩어리를 미세한 톱 사이로 통과시켜서 원하는 두께로 자르게 된다. 

https://www.ofic.co.jp/en/r_and_d/slicing/

그럼 아래와 같이 웨이퍼 상태가 된다. 이 웨이퍼를 화학적인 방식으로 세척하고 표면처리 과정을 거치게 된다. 좀 더 빛의 흡수율을 높이기 위해 아래와 같이 수많은 피라미드형 미세 요철을 만든다.  

구글 검색

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https://www.dsneg.com/info/what-is-the-manufacturing-principle-of-solar-c-36849269.html

 

이렇게 세척이 끝난 웨이퍼에는 전기적인 성질을 부여하기 위해, 웨이퍼에 인 화합물을 확산시킨다. 이 과정에서 오븐에 웨이퍼를 굽게 된다. 이런 식으로 N형 반도체, P형 반도체를 접합시키고 빛을 쏘이면 전자가 이동하는 과정을 응용하는 것이 태양광 발전의 원리. 

http://study.zum.com/book/12198

이 위에 저반사 코팅을 하고 나면(태양광 발전은 반사율이 낮아야 좋다) 기본적인 셀의 형태가 완성된다. 저반사 코팅을 하며 태양광 셀은 우리가 알고 있는 파란색으로 변한다.  

https://www.youtube.com/watch?v=cWL6QQuRuxE

이제 셀에서 생성된 전류를 수집할 수 있도록, 은과 같은 전도성 물질을 이용하여 일종의 배선 작업을 하면 우리가 알고 있는 태양광 셀의 모습이 나온다. 이 전기들을 옮길 수 있도록 전극/탭을 다는 과정을 해주면 전기를 만들 수 있는 상태가 된다. 

https://www.dsneg.com/info/what-is-the-manufacturing-principle-of-solar-c-36849269.html

태양광 패널에 있는 저런 연결선과 전력 수집 배선(?)들이 보이는 경우도 있지만, 이런 경우 또 발전효율이 떨어지기 때문에 최근에는 저런 배선도 거의 보이지 않는 제품들이 있다고 한다. 사이사이 갭이 있는 이유는 열팽창으로 인한 파손을 막기 위함. 

https://www.quora.com/Are-more-lines-on-a-solar-panel-better

작성 과정에서 많이 참조한 페이지, 전체적으로 태양광 제품 제조 과정과 원리 등이 아주 잘 설명되어있고 동영상도 많다. 

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